給水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書

1、.摘 要給水管網(wǎng)在整個(gè)工程總投資中占有很大比重一般約為5080%，因?yàn)榻o水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的正確與否，不僅關(guān)系到供水安全，也直接影響到給水工程的造價(jià)。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)B市進(jìn)行給水管道系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。按照城市規(guī)劃平面圖布置為環(huán)狀管網(wǎng)，布置時(shí)保證供水安全可靠，且保證用戶有足夠的水量和水壓。布置無(wú)誤后，進(jìn)行給水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包括用水量計(jì)算、二泵站設(shè)計(jì)計(jì)算、管網(wǎng)定線、管網(wǎng)水力計(jì)算、節(jié)點(diǎn)水壓計(jì)算和消防事故校核等。在進(jìn)行了管網(wǎng)平差之后，確定管長(zhǎng)、管徑。繪制出管網(wǎng)的平面布置圖，縱剖面圖等。關(guān)鍵詞：給水管網(wǎng)、管網(wǎng)布置、管網(wǎng)平差、控制點(diǎn)、管網(wǎng)核算目 錄1.前言-62.設(shè)計(jì)任務(wù)與資料-63.設(shè)計(jì)要求-74.用水量計(jì)

2、算-84.1 城市居民生活用水量-84.1.1確定城市規(guī)劃人口數(shù)及給水人-84.1.2 確定用水量標(biāo)準(zhǔn)-84.2 工廠用水量-84.3 其他用水量-94.3.1澆灑道路用水量-94.3.2 綠地用水量-104.4 設(shè)計(jì)用水量-104.5 消防用水量-115.一、二泵站供水方案設(shè)計(jì)及清水池容量計(jì)算-115.1 一泵站供水方案設(shè)計(jì)-115.2二泵站供水方案設(shè)計(jì)-125.3 清水池容積計(jì)算-136.管網(wǎng)定線-157.管網(wǎng)水力計(jì)算-167.1 求比流量-167.2求沿線流量-167.3 求節(jié)點(diǎn)流量-187.4 初分流量-198.管網(wǎng)核算-208.1 最高時(shí)正常供水-208.1.1最高用水時(shí)環(huán)狀管網(wǎng)手工

3、平差-208.1.2 改用平差軟件進(jìn)行最高時(shí)電算管網(wǎng)平差-218.1.3 計(jì)算水泵揚(yáng)程-218.2 消防流量核算-228.2.1 加消防集中流量-228.2.2 消防平差核算-228.2.3 驗(yàn)證消防校核結(jié)-228.3 事故校核-238.3.1 事故斷水-238.3.2 事故平差核算-268.3.2 驗(yàn)證事故校核結(jié)果-269.給水系統(tǒng)的水壓關(guān)系-279.1 最高日最高時(shí)的水壓關(guān)系-279.2消防校核時(shí)的水壓關(guān)系-289.3事故校核時(shí)的水壓關(guān)系-2810.最終平面布置圖與干管水力坡線圖-2911.管材、接口、基礎(chǔ)形式及構(gòu)筑物的選用-2912. 結(jié)束語(yǔ)-29參考文獻(xiàn)-30致謝辭-31附錄-311

4、前 言給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的目的是掌握給水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的步驟和方法,學(xué)會(huì)應(yīng)用所學(xué)的理論、公式、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等來(lái)解決工程實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立工作的能力。在進(jìn)行管網(wǎng)布置中要考慮城市規(guī)劃的影響、水源的影響、地形的影響，并且力求以最短距離敷設(shè)管線，以降低造價(jià)和供水能量費(fèi)用。該設(shè)計(jì)布置為環(huán)狀管網(wǎng)，則進(jìn)行管網(wǎng)平差，滿足連續(xù)性方程和能量方程。按照平均經(jīng)濟(jì)流速選取管徑，也可用界限流量表來(lái)選擇管徑，進(jìn)行管網(wǎng)的水力計(jì)算。應(yīng)進(jìn)行消防和事故時(shí)的校核工作，用來(lái)滿足供水要求，最終確定選擇的管徑大小。2 設(shè)計(jì)任務(wù)與資料運(yùn)用所學(xué)的給水管網(wǎng)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行B市給水管道系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。條件圖： 1：10000 城市平面圖2.該城市位于湖南省

5、，設(shè)計(jì)年限為2018年，2018年規(guī)劃人口為 3萬(wàn)人，給水人口普及率為100%。城市居住房中的衛(wèi)生設(shè)備情況：室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備情況（有給水、排水、淋浴、熱水供應(yīng)）；城市中房屋的平均層數(shù)：7層；工業(yè)用水情況：城市中有下列工業(yè)企業(yè)，其位置詳城市平面圖；工業(yè)區(qū)，生產(chǎn)用水量 1500 m3d。工人總數(shù)900人，分三班工作，熱車間占33.3第一班300人，使用淋浴者150人；其中熱車間100人第二班300 人，使用淋浴者150 人；其中熱車間100人第三班300 人，使用淋浴者150 人；其中熱車間100人工業(yè)區(qū)，生產(chǎn)用水量 1200 m3d。工人總數(shù)1000人，分兩班工作，熱車間占20.0第一班500人，使

6、用淋浴者200人；其中熱車間 100人第二班500人，使用淋浴者200人；其中熱車間 100人6. 給水水源： 某江7.附錄：城市用水量變化曲線時(shí)間0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12用水量%2.822.792.923.043.133.784.935.175.124.814.644.52時(shí)間12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量%4.494.464.454.555.124.924.94.724.284.023.413.018. 公共綠地面積為：3.20m2/人 人

7、均道路面積為：2.20m2/人3 設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算各種用水量，編制城市逐時(shí)合并用水量圖表。（2）進(jìn)行管網(wǎng)定線布置。（3）擬定水泵工作制度，確定計(jì)算管網(wǎng)的幾種情況，進(jìn)行管網(wǎng)計(jì)算。（4）決定二泵站揚(yáng)程。（5）計(jì)算管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的自由水頭。2、編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份說(shuō)明書內(nèi)容包括：（1）目錄、前言（2）設(shè)計(jì)原始資料和設(shè)計(jì)任務(wù)（3）用水量計(jì)算（4）二泵站供水方案設(shè)計(jì)及清水池、水塔容積計(jì)算（5）管網(wǎng)水力計(jì)算（6）確定二泵站揚(yáng)程及管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)水壓（7）管道鋪設(shè)，說(shuō)明管材、管道埋深、接口方法、實(shí)驗(yàn)壓力（8）收獲體會(huì)說(shuō)明書要求計(jì)算正確，條理清楚，簡(jiǎn)明扼要，文字通順，篇幅15頁(yè)左右。3、繪制下列設(shè)計(jì)圖各

8、一張（1）城市給水管網(wǎng)平面布置圖：包括管線（表明管徑、管長(zhǎng)、節(jié)點(diǎn)編號(hào)），消火栓布置、排氣閥、閘門、泄水閥位置、水源位置和編號(hào)，平差后各管段的流量和水頭損失。（2）節(jié)點(diǎn)大樣圖（畫一個(gè)），以上兩個(gè)內(nèi)容在一張圖上。（3）干管水力坡線圖。以上兩張圖紙，繪制完備后附在說(shuō)明書后，裝訂成冊(cè)上交。4 用水量計(jì)算4.1 城市居民生活用水量4.1.1 確定城市計(jì)劃人口數(shù)及給水人口數(shù)設(shè)計(jì)年限2018年規(guī)劃人口數(shù)為3萬(wàn)人，給水人口普及率為100%。即得給水人口數(shù)：3萬(wàn)×100%=3萬(wàn)人4.1.2 確定用水量標(biāo)準(zhǔn)該城市位于湖南省，規(guī)劃人口為3萬(wàn)人，所以為一區(qū)，中小城市（市區(qū)和近郊區(qū)非農(nóng)業(yè)人口不滿50萬(wàn)的城市）

9、。查給水工程（第四版）附表1，即可得出相應(yīng)的最高日用水量標(biāo)準(zhǔn)（升/人·日）。查得該城市綜合生活用水定額采用220370L/cap.d，本設(shè)計(jì)取用水定額280 L/cap.d。最高日綜合生活用水量Q1 ：Q1城市最高日綜合生活用水，；q城市最高日綜合用水量定額，（cap.d）；城市設(shè)計(jì)年限內(nèi)計(jì)劃用水人口數(shù)；f城市自來(lái)水普及率，采用f=100%。所以最高日綜合生活用水為： 4.2 工廠用水量工業(yè)區(qū)I（三班制運(yùn)轉(zhuǎn)）：生產(chǎn)用水量為1500，工人總?cè)藬?shù)900人，使用淋浴者450人；其中高溫車間人數(shù)300人；工業(yè)區(qū)II（兩班制運(yùn)轉(zhuǎn)）：生產(chǎn)用水量為1200，工人總數(shù)1000人，使用淋浴者400人；

10、其中高溫車間人數(shù)200人。工廠生產(chǎn)用水量：1500+1200=2700職工生活用水量=（一般車間職工人數(shù)*25+熱車間職工人數(shù)*35）/1000職工淋浴用水量=（一般車間淋浴職工人數(shù)*40+熱車間淋浴職工人數(shù)*60）/1000工人生活用水量：工廠Q21'0.025×600+0.035×30025.5 m3/d工廠Q22'0.025×800+0.035×20027 m3/d工人淋浴用水量：工業(yè)區(qū)I淋浴用水量=(150×40+300×60)÷1000=24(m³/d)工業(yè)區(qū)II淋浴用水量=(200

11、15;40+200×60)÷1000=20(m³/d)淋浴均在下班后1小時(shí)內(nèi)進(jìn)行，對(duì)于三班制選擇為0-1,8-9，16-17三個(gè)時(shí)段進(jìn)行，對(duì)于兩班制選擇0-1，16-17兩個(gè)時(shí)段進(jìn)行。工業(yè)生活用水量Q2=Q21'+Q22'+=25.5+24+27+20=96.5(m³/d)工廠總用水量：Q21500+25.5+24+1200+27+20 2796.5m³/d4.3 其他用水量（公共綠地面積為：3.20m2/人，人均道路面積為：2.20m2/人）總?cè)丝冢ㄈf(wàn)）綠地面積（萬(wàn)平米）道路面積（萬(wàn)平米）工業(yè)區(qū)總?cè)藬?shù)其中高溫 車間人數(shù)工業(yè)區(qū)總

12、人數(shù)其中高溫 車間人數(shù)39.606.6090030010002004.3.1 澆灑道路用水量澆灑道路用水量Q3：澆灑道路用水量按每平方米路面每次1.5L計(jì)算，每天澆灑2次（集中在早晚各進(jìn)行一次）。澆灑道路用水量Q3qNn/1000(n代表次數(shù)，N代表澆灑道路面積)Q31.5×6.60×104×2/1000198 m³/d4.3.2 綠地用水量綠化用水量Q4：綠化用水量按2 L/d.m2 計(jì)算(每天2次)。所以 Q4qNn/1000(n代表次數(shù)，N代表綠化用水面積)Q42.0×9.60×104×2/1000=384 m

13、9;/d城市的未預(yù)見水量和管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的15%25%計(jì)算，此設(shè)計(jì)取25%。4.4 設(shè)計(jì)用水量設(shè)計(jì)年限內(nèi)城市最高日設(shè)計(jì)流量Qd： Qd1.25×（Q1+Q2+Q3+Q4）1.25×（8400+2796.5+198+384）14723.125 m³/d最高日最高時(shí)設(shè)計(jì)用水量Qh最高時(shí)是上午16-17點(diǎn)，最高時(shí)用水量為全天用水量的6.12%，時(shí)變化系數(shù)： Kh=最高時(shí)用水量為：Qh1000×Kh×d/(24×3600)Kh ×d/86.41.4688×14723.125/86.4250.29LS最高日平均時(shí)

14、用水量：Td/2414723.125/24613.46 m³/h故編制城市各用戶逐時(shí)用水量合并計(jì)算表。城市每小時(shí)用水量變化圖4.5 消防用水量城市規(guī)劃人口數(shù)為3萬(wàn)人，小于5萬(wàn)人，查給水工程（第四版）附表3可得，消防一次滅火用水量為25L/S，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次。城市消防用水量為： Q=q·fQ=2×25=50L/s工廠消防用水量：查給水工程（第四版）附表4，5可得：工業(yè)區(qū)I 火災(zāi)次數(shù)：1一次滅火用水量：10 L/s； 工業(yè)區(qū)II 火災(zāi)次數(shù)：1 一次滅火用水量：10 L/s。則室外消防用水量應(yīng)取為50 L/s。5 一、二泵站供水方案設(shè)計(jì)及清水池容量計(jì)算5.1

15、 一泵站供水方案設(shè)計(jì)一級(jí)泵站擬采用一天24小時(shí)均勻供水，即占最高日用水量的4.17%。根據(jù)給水工程（第4版），一級(jí)泵站設(shè)計(jì)流量按下式確定： =/T =1.1×14723.125/24=674.81式中： 一級(jí)泵站設(shè)計(jì)流量，； 水廠自用水系數(shù)，取1.1； T一級(jí)泵站每天工作時(shí)數(shù)。5.2 二泵站供水方案設(shè)計(jì)根據(jù)城市每小時(shí)用水量變化情況，二泵站的供水量可以不等于用水量，即水泵可以采用分級(jí)供水的方法。二級(jí)泵站分兩級(jí)工作：5時(shí)20時(shí)，一臺(tái)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，二級(jí)泵站設(shè)計(jì)流量為最高日流量的4.70%；20時(shí)次日5時(shí)，增開一臺(tái)同型號(hào)的水泵，二級(jí)泵站設(shè)計(jì)流量為最高日流量的3.28%。二級(jí)泵站供水量雖不等于用戶

16、的需求量，但二級(jí)泵站一天的供水量為4.70%×15+3.28×9=100%，即一天的供水量等于用戶的需求量，其中通過(guò)清水池等調(diào)節(jié)設(shè)施調(diào)節(jié)。城市用水量變化曲線圖（系列1：二級(jí)泵站設(shè)計(jì)供水線 系列2：用水量變化曲線）5.3 清水池容量計(jì)算清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算表清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算時(shí)間用水量（%）二級(jí)泵站供水量（%）一級(jí)泵站供水量（%）清水池調(diào)節(jié)容積（%）無(wú)水塔時(shí)清水池調(diào)節(jié)容積（%）有水塔時(shí)水塔調(diào)節(jié)容積(%)0-12.99 3.28 4.17-1.18 -0.89 -0.29 122.86 3.28 4.17-1.31 -0.89 -0.42 232.93 3.28 4.

17、16-1.23 -0.88 -0.35 343.00 3.28 4.17-1.17 -0.89 -0.28 453.05 3.27 4.17-1.12 -0.90 -0.22 563.42 4.70 4.16-0.74 0.54 -1.28 674.08 4.70 4.17-0.09 0.53 -0.62 785.52 4.70 4.171.35 0.53 0.82 895.43 4.70 4.161.27 0.54 0.73 9104.53 4.70 4.170.36 0.53 -0.17 10114.43 4.70 4.170.26 0.53 -0.27 11124.37 4.70 4.1

18、60.21 0.54 -0.33 12134.34 4.70 4.170.17 0.53 -0.36 13-144.33 4.70 4.170.16 0.53 -0.37 14-154.32 4.70 4.160.16 0.54 -0.38 15-164.39 4.70 4.170.22 0.53 -0.31 16-176.12 4.70 4.171.95 0.53 1.42 17-185.26 4.70 4.161.10 0.54 0.56 18-194.58 4.70 4.170.41 0.53 -0.12 19-204.48 4.70 4.170.31 0.53 -0.22 20-214

19、.22 3.27 4.160.06 -0.89 0.95 21-224.08 3.28 4.17-0.09 -0.89 0.80 22-233.73 3.28 4.17-0.44 -0.89 0.45 23-243.51 3.28 4.16-0.65 -0.88 0.23 合計(jì)100.00 100.00 100.00 8.02 8.00 5.99 清水池除了貯存調(diào)節(jié)用水以外，還存放消防用水和水廠生產(chǎn)用水。因此，清水池有效容積按下式計(jì)算： =+式中： 清水池有效容積，； 調(diào)節(jié)容積，； 消防貯水量，按2h火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算； 水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水，等于最高日用水量的5%-10%，此處取

20、7%； 安全貯量，。由清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算表可知，清水池調(diào)節(jié)容積為最高日用水量的8.02%。即 =8.02% =8.02%×14723.1 =1180.79城市規(guī)劃人口數(shù)為3萬(wàn)人，小于5萬(wàn)人，查給水工程（第四版）附表3可得，消防一次滅火用水量為25L/S，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次，按2h火災(zāi)延續(xù)時(shí)間計(jì)算。則消防貯水量：=2×25L/S×3600/1000×2h=360水廠沖洗濾池和沉淀池排泥等生產(chǎn)用水量=7%=7%×14723.1=1030.62清水池安全貯量=0.5%（+）=0.5%×（1180.79+360+1030.62）

21、=12.86清水池有效容積： =+=1180.79+360+1030.62+12.86=2584.27根據(jù)室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范GB50013-2006，清水池的個(gè)數(shù)或分格數(shù)不得少于2個(gè)，并能單獨(dú)工作和分別泄空；在有特殊措施能保證供水要求時(shí)，亦可修建1個(gè)。本設(shè)計(jì)采用修建相等容積的清水池2個(gè)，以便清洗或檢修時(shí)不間斷供水。由清水池和水塔調(diào)節(jié)容積計(jì)算表可知，有水塔時(shí)的調(diào)節(jié)容積影響不大。該城市二泵站用變頻泵，故不用考慮水塔的設(shè)計(jì)?？晒?jié)約設(shè)計(jì)成本，降低造價(jià)。由于管網(wǎng)沒(méi)有設(shè)置水塔，為了保證所需的水量和水壓，水廠的輸水管和管網(wǎng)應(yīng)按二級(jí)泵站最大供水量也就是最高日最高時(shí)用水量計(jì)算。6 管網(wǎng)定線給水系統(tǒng)的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)資

22、料給出的地形、水源情況、城鎮(zhèn)規(guī)劃、供水規(guī)模、水質(zhì)及水壓要求，以及原有給水工程設(shè)施等條件，從全局出發(fā)，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后綜合考慮后確定該設(shè)計(jì)為統(tǒng)一給水系統(tǒng)，且不設(shè)置水塔，即用同一系統(tǒng)供應(yīng)生活、生產(chǎn)和消防等各種用水。定線時(shí)只考慮了管網(wǎng)的干管一級(jí)干管之間的連接管，不包括分配管和進(jìn)水管。根據(jù)設(shè)計(jì)資料給出的地形圖，從供水可靠性角度出發(fā)，擬采用環(huán)狀網(wǎng)供水系統(tǒng)。此種設(shè)計(jì)使干管與干管之間的連接管形成環(huán)狀網(wǎng)。連接管可以在局部管線損壞時(shí)，可以重新分配流量，從而縮小斷水范圍，較可靠地保證供水安全?？紤]經(jīng)濟(jì)因素，干管盡量雙側(cè)供水以節(jié)約管材，并遵循管網(wǎng)定線的基本原則：1.干管應(yīng)通過(guò)兩側(cè)負(fù)荷較大的用水區(qū)，并以最短距離向用

23、戶送水。2.靠近道路、公路，以便于施工及維修。3.利于發(fā)展，并考慮分期修建的可能性。4.干管盡量沿高地布置，使管道內(nèi)壓力較小，而配水管壓力則更高些。5.注意與其他管線交叉時(shí)平面與立面相隔間距的規(guī)定與要求。初步定線后的布置成果圖見附圖給水管網(wǎng)平面圖。當(dāng)管線確定之后（管網(wǎng)圖形即形成），進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編號(hào)，假定水流方向，以及按比例量出各管段長(zhǎng)度。7 管網(wǎng)水力計(jì)算7.1 求比流量將管網(wǎng)各管段按節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，根據(jù)計(jì)算管段的總長(zhǎng)度和總流量計(jì)算比流量即： 式中：Q-城市最高日最高時(shí)總用水量,L/S；-城市最高用水時(shí)各大用戶集中用水量之和,L/S； -管網(wǎng)的總計(jì)算長(zhǎng)度,m（不包括沿?zé)o建筑區(qū)域、公園、橋梁通過(guò)的干管以

24、及房屋支管等的總長(zhǎng)度；只有一側(cè)配水的的管線，長(zhǎng)度按一半計(jì)算）。在城市各用戶逐時(shí)用水量合并計(jì)算表中，城市最高日最高時(shí)總用水量為902.05m3/h，即為250.5694 L/S.城市最高用水時(shí)各大用戶集中用水量之和為137.50+10+0.63+0.42+8+0.31+0.42=157.28 m3/h=43.689 L/S.管網(wǎng)的總計(jì)算長(zhǎng)度為26702.7655m.Q=206.9 L/S.=0.00775（L/S/m）.7.2 求沿線流量根據(jù)比流量和各管段的計(jì)算長(zhǎng)度，可算出各管段的沿線流量式中：L-各管段計(jì)算長(zhǎng)度,m。管段沿線流量可列表計(jì)算。管段號(hào)管段實(shí)長(zhǎng)（m）管段計(jì)算長(zhǎng)度（m）管段沿線流量（L

25、/S）12629.11 314.56 2.44 231063.10 531.55 4.12 34788.01 394.01 3.05 451099.14 549.57 4.26 56653.94 326.97 2.53 78663.52 663.52 5.14 89789.81 789.81 6.12 910922.33 922.33 7.15 10111089.53 1089.53 8.44 1112666.03 666.03 5.16 1314708.19 708.19 5.49 1415702.43 702.43 5.44 1516781.97 781.97 6.06 16171085.

26、08 1085.08 8.41 1718670.82 670.82 5.20 1920732.55 366.28 2.84 2021785.61 392.80 3.04 2122737.92 368.96 2.86 2223861.12 430.56 3.34 2324670.09 335.04 2.60 171090.30 1090.30 8.45 281199.02 1199.02 9.29 391068.40 1068.40 8.28 4101161.33 1161.33 9.00 5111255.93 1255.93 9.73 6121314.55 657.28 5.09 713578

27、.64 578.64 4.48 915857.93 857.93 6.65 1016491.09 491.09 3.81 1117512.09 512.09 3.97 1319631.33 631.33 4.89 1420697.07 697.07 5.40 15211033.50 1033.50 8.01 1625803.19 803.19 6.22 2522608.76 608.76 4.72 17231311.72 1311.72 10.17 18241310.41 655.21 5.08 總計(jì)32025.54 26702.77 206.95 7.3 求節(jié)點(diǎn)流量沿線流量化成節(jié)點(diǎn)流量原理是

28、求出一個(gè)沿線不變的折算流量，使它產(chǎn)生的水頭損失等于實(shí)際上沿管線變化的流量產(chǎn)生的水頭損失。因此，兩流量間存在折算系數(shù)，。為便于管網(wǎng)計(jì)算，通常=0.5，=0。在實(shí)際工程中，已足夠精確。所以管網(wǎng)中任一節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量按下式計(jì)算： =0.5式中: 任一節(jié)點(diǎn)流量，L/s； 與對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)相連各管段沿線流量之和，L/s。 城市管網(wǎng)中工業(yè)區(qū)所需流量直接作為接入大用戶節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量。集中流量應(yīng)包括工廠工人生活用水、淋浴用水和生產(chǎn)用水。分廠計(jì)算并列入表中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的集中流量。工廠I對(duì)應(yīng)11節(jié)點(diǎn)，工廠II對(duì)應(yīng)23節(jié)點(diǎn)。工廠I：8+0.31+0.42+75=83.73 m3/h=23.258 L/S.工廠II：10+0.6

29、3+0.42+62.5=73.55 m3/h=20.431 L/ S.將計(jì)算結(jié)果列入下表。管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)流量計(jì)算表 節(jié)點(diǎn)編號(hào)與節(jié)點(diǎn)連接的管段Q沿（L/S）節(jié)點(diǎn)流量（L/S）集中流量（L/S）總節(jié)點(diǎn)流量（L/S）112、1710.89 5.44 0.00 5.44 212、23、2815.85 7.92 0.00 7.92 323、34、3915.45 7.73 0.00 7.73 434、45、41016.31 8.16 0.00 8.16 545、56、51116.53 8.26 0.00 8.26 656、6127.63 3.81 0.00 3.81 717、78、71318.08 9.04 0

30、.00 9.04 828、78、8920.56 10.28 0.00 10.28 939、89、910、91528.20 14.10 0.00 14.10 10410、910、1011、101628.40 14.20 0.00 14.20 11511、1011、1112、111724.73 13.65 23.26 36.91 12612、11127.67 5.13 0.00 5.13 13713、1314、131914.87 7.43 0.00 7.43 141314、1415、142016.33 8.17 0.00 8.17 15915、1415、1516、152126.16 13.08 0

31、.00 13.08 161016、1516、1617、162524.50 12.25 0.00 12.25 171117、1617、1718、172325.14 13.87 0.00 13.87 181718、18247.68 5.14 0.00 5.14 191319、19207.73 3.87 0.00 3.87 201420、1920、202111.29 5.64 0.00 5.64 211521、2021、212213.91 6.96 0.00 6.96 222522、2122、222310.91 5.46 0.00 5.46 231723、2223、232416.10 8.05 20

32、.43 28.48 241824、23247.67 3.84 0.00 3.84 251625、252210.94 5.47 0.00 5.47 總計(jì)403.53 206.95 43.69 250.64 7.4 初分流量流量分配的目的是用以初步確定管網(wǎng)各管段的流量，據(jù)此確定管徑，進(jìn)而進(jìn)行管網(wǎng)平差。根據(jù)最大用水時(shí)水泵供水量以及管網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的出流量（包括大用戶的集中流量），可按節(jié)點(diǎn)流量平衡條件即Q=0進(jìn)行初步的流量分配（先假定水流方向）。擬定各管段的流向，按照最短路線供水原則，并考慮可靠性的要求進(jìn)行流量分配。環(huán)狀網(wǎng)流量分配的步驟如下：（1） 按照管網(wǎng)的主要供水方向，初步擬定各管段的水流方向，并選定整

33、個(gè)管網(wǎng)的控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)是管網(wǎng)正常工作時(shí)和事故時(shí)必須保證所需水壓的點(diǎn)，一般選在給水區(qū)離二級(jí)泵站最遠(yuǎn)或地形較高處。（2） 為了可靠供水，從二泵站到控制點(diǎn)之間的幾條干管盡可能均勻分配流量，并且滿足節(jié)點(diǎn)流量的平衡條件。（3） 和干管垂直的連接管，平時(shí)流量一般不大只有在干管損壞時(shí)才轉(zhuǎn)輸較大的流量，因此連接管中可分配較少的流量。初分的流量和假定水流方向見初分流量圖。本設(shè)計(jì)方案初選控制點(diǎn)為24點(diǎn)，因?yàn)樵擖c(diǎn)所處地勢(shì)較高，離水廠較遠(yuǎn)。根據(jù)初分的流量，查界限流量表確定經(jīng)濟(jì)管徑。8 管網(wǎng)核算8.1 最高時(shí)正常供水8.1.1 最高用水時(shí)環(huán)狀管網(wǎng)手工平差官網(wǎng)平差過(guò)程：1.根據(jù)初步分配的流量計(jì)算和該城市的經(jīng)濟(jì)因素（該城市

34、經(jīng)濟(jì)因素取1）算出單獨(dú)管段的折算流量。（定流量在所求的環(huán)中順時(shí)針為正，逆時(shí)針為負(fù)）。2.根據(jù)算出的折算流量按界限流量確定該管段的管徑。3.根據(jù)每個(gè)管段的管徑求出水力坡度（i）。4.水力坡度乘以管段長(zhǎng)度即得水頭損失（h）。5.水頭損失除以流量即為sq。6.每個(gè)環(huán)的水頭損失相加如果符合要求（小于0.5m）則不需要校正，如果其不符合要求則要根據(jù)上面敘述的哈代-克羅斯法計(jì)算校正流量。7.對(duì)每個(gè)環(huán)的流量進(jìn)行校正（一段管道在兩個(gè)環(huán)中時(shí)要看各個(gè)環(huán)對(duì)其在該環(huán)中的影響校正其流量）。然后再計(jì)算水頭損失之和，如果符合要求則校正完畢，如果不符合則繼續(xù)計(jì)算校正流量，并校正，直至水頭損失符合：小環(huán)閉合差小于0.5m，大環(huán)

35、閉合差小于1.0m。平差根據(jù)初分流量、管長(zhǎng)、查界限流量表選定的管徑，查給排水設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)的鑄鐵管水力計(jì)算表。平差的初始數(shù)據(jù)及平差結(jié)果見附表最高時(shí)管網(wǎng)手工平差計(jì)算表。當(dāng)每一環(huán)的水頭損失代數(shù)和，即各環(huán)閉合差不超過(guò)0.5米，而從管網(wǎng)起點(diǎn)至管網(wǎng)終點(diǎn)的閉合差，即大環(huán)閉合差不超過(guò)1.0米時(shí)，則管網(wǎng)可不再進(jìn)行平差。經(jīng)過(guò)手工平差三次校正后，各環(huán)閉合差均小于0.5m，大環(huán)123456121117182423222120191371的閉合差為：h=h1-2+h2-3+h3-4+h4-5+h5-6+h6-12-h12-11+h11-17+h17-18+h18-24-h24-23-h23-22-h22-21-h21

36、-20-h20-19-h19-13-h13-7-h7-1=1.38+1.96+2.99+3.30+6.74+4.67-4.13+1.32+7.31+0.05-3.95-0.89-4.80-4.87-5.18-1.82-1.30-3.27= -0.49m.小于允許值，可滿足要求，計(jì)算到此完畢。結(jié)果見附表二：最高時(shí)管網(wǎng)手工平差計(jì)算表。8.1.2 改用平差軟件進(jìn)行最高時(shí)電算管網(wǎng)平差該設(shè)計(jì)的管網(wǎng)布置共13個(gè)環(huán)，電算平差精度為0.05，平差次數(shù)為22次時(shí)，閉合差滿足精度要求。平差結(jié)果見附表附表三：最高時(shí)電算平差結(jié)果。校核后的流量、各管段的水頭損失、管徑、管長(zhǎng)及最后平差結(jié)果的管網(wǎng)閉合差標(biāo)注見附圖最高時(shí)平差

37、草圖。8.1.3 計(jì)算水泵揚(yáng)程根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦渭八^損失，選控制點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)24。計(jì)算管網(wǎng)水頭損失：選擇管段1-2-3-4-5-11-17-23-24線路，則沿程水頭損失為：=22m.城市中房屋的平均層數(shù)為7層,則=（7+1）×4=32m.節(jié)點(diǎn)24處服務(wù)水頭=32m ,與節(jié)點(diǎn)1標(biāo)高差h=64.26-59.86=4.4m則管網(wǎng)起點(diǎn)處（即節(jié)點(diǎn)1）水壓為：=+h=36.4m,；給水廠到節(jié)點(diǎn)1處的輸水管水頭損失= 2.2938×2=4.5876m;水泵吸水管和局部水頭損失取2m，泵軸與清水池最低水面的標(biāo)高差=3.5m;所以水泵揚(yáng)程取:=+2=22+36.4+4.5879+3.5+2=68

38、.4879m=68.49m.8.2 消防流量核算8.2.1 加消防集中流量城市規(guī)劃人口數(shù)為3萬(wàn)人，小于5萬(wàn)人，查給水工程（第四版）附表3可得，消防一次滅火用水量為25L/S，同一時(shí)間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)為2次?，F(xiàn)進(jìn)行消防核算，將消防流量一處放在控制點(diǎn)，另一處放在離二泵站較遠(yuǎn)或靠近大用戶和工業(yè)企業(yè)處。本設(shè)計(jì)假定火災(zāi)設(shè)在節(jié)點(diǎn)23、24，在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)分別增加一個(gè)集中消防流量25L/s。則23號(hào)節(jié)點(diǎn)的流量=8.05+20.43+25=53.48(L/s)，24號(hào)節(jié)點(diǎn)的流量=3.84+25=28.84(L/s).這時(shí)，假定管段23-24、23-17、17-11、11-5、5-4、4-3、3-2、2-1參與消防流

39、量的轉(zhuǎn)輸，對(duì)應(yīng)管段需在原最高時(shí)校核流量上疊加相同流向的消防集中流量：=2.92+25=27.92(L/s) =3.73+50=53.73 (L/s)=2.15+50=52.15(L/s) =3.91+50=53.91(L/s)=17.93+50=67.93(L/s) =36.71+50=86.71(L/s)=65.67+50=115.67(L/s) =132.08+50=182.08(L/s)8.2.2 消防平差核算疊加了消防流量的管段查界限流量表適度擴(kuò)大管徑。該設(shè)計(jì)的管網(wǎng)布置共13個(gè)環(huán)，電算平差精度為0.05，平差次數(shù)為21次時(shí)，閉合差滿足精度要求。平差結(jié)果見附表附表四：消防校核平差電算結(jié)果

40、。校核后的流量、各管段的水頭損失、管徑、管長(zhǎng)及最后平差結(jié)果的管網(wǎng)閉合差標(biāo)注見附圖消防校核草圖。8.2.3 驗(yàn)證消防校核結(jié)果選擇控制點(diǎn)24，次控制點(diǎn)23，進(jìn)行消防校核。分別在節(jié)點(diǎn)24，23處加25 L/s集中流量 重新分配流量，進(jìn)行水力平差計(jì)算，見如下水力平差計(jì)算表：計(jì)算管網(wǎng)水頭損失：選擇管段1-2-3-4-5-11-17-23-24線路，則沿程水頭損失為：=24.27m.節(jié)點(diǎn)24處服務(wù)水頭=10m ,與節(jié)點(diǎn)1標(biāo)高差h=64.26-59.86=4.4m則管網(wǎng)起點(diǎn)處（即節(jié)點(diǎn)1）水壓為：=+h=14.4m；給水廠到節(jié)點(diǎn)1處的輸水管水頭損失= 3.21132×2=6.42264m；水泵吸水管

41、和局部水頭損失取2m，泵軸與清水池最低水面的標(biāo)高差=3.5m;所以水泵揚(yáng)程取:=+2=24.27+14.4+6.42264+3.5+2=50.5964m=50.59m.驗(yàn)證消防水壓：控制點(diǎn)23,24處，消防水壓為-=36.4-24.27=12.13>10m,符合要求；8.3 事故校核8.3.1 事故斷水假定1-7管段斷水，則變?yōu)?2個(gè)環(huán)。將設(shè)計(jì)流量的70%加上2次火災(zāi)同時(shí)發(fā)生的消防流量變?yōu)槭鹿蕰r(shí)的總流量。節(jié)點(diǎn)編號(hào)管段號(hào)管長(zhǎng)(m)管徑（m）流量(L/S)2311063.10 4001102821199.02 300106.083931068.40 30049.59894789.81 40050345788.01 3005541061161.33 20023.299107922.33 300464581099.14 2002651191255.93 20015.551011101089.53 250305611653.94 1004.67612121314.55 1002111213666.03 1001.5